PROBLEMAS DE DENSIDAD - UAEH

1 PROBLEMAS DE DENSIDAD 1. La DENSIDAD de un determinado liquido org nico es g/cm3 determ nese el peso especifico en N/m3 para el que la aceraci n local es: a) m/s2 b) m/s2 2. Sobre la superficie de la luna donde la aceleraci n local es m/s2, de un gas ocupan un volumen de m3 determinar: a) El volumen especifico del gas en m3/Kg b)La DENSIDAD en g/cm3 c)El peso especifico en N/m3 . 3. Sobre la superficie de la luna donde la aceleraci n local es ft/s2, 5lbm de oxigeno en el interior de un deposito ocupan un volumen de 40 ft3 determine: a) El volumen especifico del gas en ft3/lbm b) La DENSIDAD en lbm /ft3 c) El peso especifico en lbf /ft3.

2 4. Un dep sito de 11m3 de aire est dividido por una membrana en una parte A, con un volumen de 6 m3, y una parte B, con un volumen especifico inicial de m3/Kg. Se rompe la membrana y el volumen especifico final es Calc lese el volumen especifico del aire inicial en A, en m3/Kg. 5. Un cilindro en posici n vertical contiene nitr geno a bar. Un embolo sin fricci n, de masa m colocado sobre el gas, separa a este de la atmosfera, cuya presi n es 98 KPa. Si la aceleraci n local de la gravedad es m/s2 y el rea del embolo es , determ nese la masa e kilogramos del embolo en reposo.

3 6. El embolo de un dispositivo cilindro-embolo en posici n vertical tiene un di metro de 11 cm y una masa de 40 Kg. La presi n atmosf rica es de y la aceleraci n local g es igual a m/s2. Determ nese la presi n absoluta del gas en el interior del dispositivo. PROBLEMAS DE PRESI N 1. La presi n manom trica de un sistema es equivalente a una altura de 75 cm de un fluido de DENSIDAD relativa Si la presi n barom trica es bar, calc lese la presi n absoluta en el interior de la c mara, en mbar. 2. La presi n manom trica de un sistema es equivalente a una altura de 24 in de un fluido con una DENSIDAD relativa d Si la presi n barom trica es in Hg Calc lese la presi n absoluta en el interior de la c mara.

4 3. Un deposito de almacenamiento vertical contiene inicialmente agua ( =1000 kg/m3) hasta una altura de 4m. Se a ade aceite inmiscible de DENSIDAD relativa hasta que la altura total del l quido es 10m. Si la presi n barom trica es de KPa y g= /s2, determ nese la presi n absoluta en el fondo del agua en KPa y bar. 4. La presi n manom trica de un gas dentro de un dep sito es 25kPa. Determ nese la altura vertical, en metros, del liquido manom trico acoplado al sistema si el fluido, a temperatura ambiente es a) Agua, b) mercurio ( =13600 kg/m3), y c) un aceite de DENSIDAD relativa , con g= m/s2.

5 5. La presi n manom trica de un gas dentro de un deposito es lb/in2. Determ nese la altura, en pulgadas, de liquido manom trico acoplado al sistema si el fluido, a temperatura ambiente, es a) mercurio ( = 850 lb/ft3), b) agua y c) un aceite de DENSIDAD relativa , con g=32 ft/s2. 6. Un piloto se da cuenta de que la presi n barom trica del exterior de su avi n es 800 mbar. El aeropuerto situado bajo el avi n anuncia una presi n barom trica de 1020 mbar. Si la DENSIDAD media del aire es Kg/m3 y la aceleraci n local de la gravedad es m/s2, determ nese la altura del avi n sobre el nivel del suelo en metros.

6 7. Se pide a dos estudiantes que midan la altura d un rascacielos. Uno de los toma el ascensor hasta el ltimo piso y anota una lectura del bar metro de mbar. El estudiante que queda a nivel del suelo toma una lectura de mbar. La DENSIDAD del aire es kg/m3 y g es m/s2. Determ nese la altura, en metros que indicaron. 8. Una escaladora lleva un bar metro que marca 950 mbar en su campamento base. Durante la escalada toma tres lecturas adicionales, que son a) 904 mbar b) 824 mbar y c) 785 mbar. Est mese la distancia vertical, en metros que ha ascendi desde el campamento base para cada lectura, si la DENSIDAD media del aire es kg/m3.

7 Despr ciese el efecto de la altitud sobre la aceleraci n local. 9. Determ nese la presi n en bar que se ejerce sobre un buscador que ha ascendido hasta a)10m b)20m por debajo de la superficie del mar si la presi n barom trica es bar al nivel del mar y la DENSIDAD relativa del agua del mar es en esta parte del oc ano. 10. Un submarino navega a una profundidad de 900 ft, en aguas marinas de DENSIDAD relativa Si el interior del submarino esta presurizado en la presi n atmosf rica est ndar, determ nese la diferencia de presi n atreves del casco en a) psi b) atm. La aceleraci n local de la gravedad media es ft/s2.

8 PROBLEMAS DE LAS LEYES GENERALES DE LOS GASES 1. Un gas ideal ocupa un volumen de 4 m3 a una presi n absoluta de 200 KPa, cu l ser la nueva presi n si el gas es comprimido lentamente hasta 2 m3 a temperatura constante. 2. 200 cm3 de un gas ideal a 20 C se expande hasta un volumen de 212 cm3 la presi n constante Cu l es la temperatura final? 3. Un cilindro de acero contiene un gas ideal a 27 C. La presi n manom trica es de 140 KPa, si la temperatura del recipiente se eleva hasta 79 C Cu l ser la nueva presi n manom trica? 4. Un cilindro de acero contiene 2 Kg de un gas ideal.

9 De un d a para otro la temperatura y el volumen se mantienen constantes, pero la preso absoluta disminuye de 500 a 400 KPa Cuantos gramos del gas se fugaron en ese lapso? 5. Un compresor de aire recibe 2 m3 de aire a 20 C y la presi n de una atmosfera ( KPa). Si el compresor descarga en un dep sito de m3 a una presi n absoluta de 1500 KPa. Cu l es la temperatura del aire descargado? 6. L de un gas a 10 C se calientan a 90 C bajo presi n constante Cu l ser el nuevo volumen? 7. Una muestra de 2 L de gas tiene una presi n absoluta de 300 KPa a 300 K.

10 Si tanto la presi n como el volumen se duplican Cu l es la temperatura final? 8. Cu ntas moles de gas hay en 400g de nitr geno gaseoso? (M=28g/mol) Cu ntas mol culas hay en esa muestra? 9. Cu ntos gramos de hidrogeno gaseoso hay en moles de hidrogeno? Cu ntos gramos de aire hay en 3 moles de aire? 10. Tres moles de un gas ideal tienen un volumen de m3 y una presi n de 300 KPa Cu l es la temperatura del gas en C? 11. Cu ntos kg de nitr geno gaseoso (M=28 g/mol9) llevan un volumen de 2000 L a una presi n absoluta de 202 KPa y temperatura de 80 C? 12. Un frasco de 2 L contiene 2 x23 mol culas de aire (M=29g/mol) a 300 k Cual es la presi n absoluta del gas?